高炉炼铁技术工艺及应用分析

高李强

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摘要：近些年来，我国在高炉的生产制造工艺上不断的进行改进与升级，已经从高炉材料的选择、高炉形状的推敲、高炉结构的搭建以及高炉的日常维护措施、保养维修方式等多个方面同时入手，已经在一定程度上增加了高炉的使用寿命。目前而言，我国钢铁生产多是以长流程为主，高炉工序作为耗能大户，加快推动其节能降耗是实现钢铁企业达到能效约束要求的关键性工序关节。基于此，本文主要分析了高炉炼铁技术工艺及应用。

关键词：高炉炼铁；工序能耗；降耗分析；新技术

引言

高炉炼铁设备是钢铁企业的核心设备，其稳定与安全的运行对于钢铁企业有着重要的意义。当前，炼铁高炉冶金技术的发展存在技术含量偏低、冶金设备落后以及余热再利用等问题，需要政府相关部门以及炼铁企业引起重视，并注重将冶金技术应用朝着低焦炭、无污染以及可再生的方向发展。

1高炉炼铁工艺流程概述

高炉炼铁工艺技法具有简单、生产效率高、生产量大、能源消耗量低等特点，在钢铁生产领域被普遍推广使用。其生产工艺流程为：首先将焦炭、矿石、烧结矿、球团矿等生产原料经过粉碎处理后，由皮带运输机直接运送至高炉料仓当中，并经过筛分与计量后输送至加热炉内；然后由高炉的下风口鼓入热风，使高炉内各种原料中的碳元素与热风发生燃烧反应，继而产生大量的一氧化碳与氢气等还原性气体；当高炉内的温度上升到一定区间范围后，高炉内的矿石将与还原性气体发生还原反应，这时矿石中的铁被还原出来；再经过熔化与渗碳工序，便形成铁水。在高炉炼铁生产过程中，生成的煤气经过重力除尘器的粗除尘工序与降温后，直接进入布袋除尘器进行精除尘，经过净化处理后的煤气通过管道直接供给烧结、炼钢、轧钢生产工序使用[1]。

2目前高炉生产的现状

从世界范围来讲，我国目前拥有当之无愧的高炉炼铁生产技术大国称号，而这与我国在冶铁行业大量采用高炉炼铁技术是密不可分的。高炉炼铁技术由于其生产的钢铁质量较为稳定，并且可以在冶炼时极大的提高钢铁生产的效率并且操作简单，钢铁的生产数量因而大幅度的提升，因此也成为了目前使用最多的钢铁生产技术之一，正是由于我国的钢铁产量不断攀升，因此需要更高效、高质量的生产方法，因而也促进了高炉炼铁技术的不断发展与进步，二者相辅相成。

就目前高炉炼铁技术来看，完整的技术操作已经发展到了一个相对平和稳定的状态，但整体冶炼的过程中，依旧存在着一些不足，有许多的重点操作阶段可供改进加强，因此在高炉炼铁的技术层面仍有一定的上升空间与进步空间，而随着科技的不断发展与进步，高炉炼铁技术也在不断的进化与完善，新技术、新发现也将不断的被应用在高炉炼铁技术中[2]。

3高炉炼铁技术工艺及应用分析

现阶段，社会各个行业针对钢铁资源需求量逐年提升，我国的钢铁制造主要采取高炉技术。但是，在实际应用此项技术期间，受外界多种因素的制约，容易产生较多的安全隐患，不但会影响钢铁冶炼效率，而且会降低钢铁产品质量。为了更好提升钢铁冶炼质量，下文主要探讨炼铁高炉冶金技术的具体应用要点。

3.1双预热技术

随着高炉炼铁效率及质量提升，需要冶金技术的应用。冶金技术有多种，高炉双预热技术为其中之一，该技术的应用可提升高炉中煤气的利用率，致使煤气能够充分燃烧，煤气燃烧过程中会与热风炉烟道中的废气混合气体发生反应，最终会有高温废弃物产生。在高炉炼铁操作中，高温废弃物可为高炉炼铁提供热源。双预热技术具有节能、环保的特点，属于一种新型的绿色技术，既可以提高焦炭的使用率以及高炉炼铁的生产率，减少煤矿资源的浪费，又可以减少废弃物排放对生态环境造成的破坏。所以，该技术被普遍应用于高炉炼铁之中。除此之外，该技术具有余热再利用的作用，可将余热进行回收再利用。

3.2干法除尘技术

钢铁冶炼过程中，高炉除尘技术的应用范围比较大，在实际工作当中也比较常见，此项技术主要分成两种形式，分别为干法除尘方法与湿法除尘方法，而干法除尘方法又被分成两种，分别是布袋除尘方法与高压静电除尘方法，而布袋除尘方法的应用效率最高，其操作成本比较低，应用效果好。针对高炉干法除尘技术来讲，在最开始应用期间，主要是采取煤气加压方法，针对大布袋进行反吹处理，进而取得比较好的除尘效果。虽然应用此项技术，可以取得较好的除尘效果，但是，在一些大规模的高炉企业当中，应用效果不是特别好，在一定程度上影响此项技术的大面积推广与应用。因此，此项技术在最初应用过程当中，在200m3到300m3的高炉冶炼当中应用较多[3]。

3.3粒煤喷吹

粒煤喷吹技术开展应用在国外，主要广泛运用在发达国家，通过分析该技术，意识到该技术与我国传统的粒煤技术相比具有更多的优势。具体使用过程中具有不易爆炸等危险情况，使用比较安全，也能够在很大程度上节省资源能源。该技术从各方面来看，都可以运用在多个钢铁企业中，能够在很大程度上保证生产效率、生产质量，降低企业在此环节的成本投入。企业需要结合自身的发展情况，充分考虑成本投入，在生产效率与设备投资同等条件的基础上，粒煤投资比煤粉投资节省超过70%的成本，能够帮助企业实现经济效益、社会效益的提升

[4]。

3.4高炉喷煤技术

高炉喷煤技术是在高炉风口处添加煤粉，随后煤粉会被吹送至炉膛内部，此过程中会有大量热源产生，既有助于减少废气、废水及废物排放对生态环境造成的污染，又可通过提高高炉炼铁冶金效率实现降低企业投资成本的目标。在高炉炼铁过程中，高炉喷煤技术的应用需要工作人员加强对炼铁冶金过程的监管，各冶金环节需要严格按照高炉炼铁标准进行。例如，煤粉的放置位置、燃烧率以及燃料选用等，有助于为高炉喷煤技术应用作用的充分发挥提供保障[5]。

3.5高效球团技术

当前，我国在高炉炼铁过程中取得的最为显著的进步就是在球团技术领域，目前我国已经通过新开发的一系列球团生产线，研发出了全新的球团焙烧机以及回转球团生产线，现在我国的球团生产技术已经做到了完全现代化和装备大型化、智能化，新的球团回转窑可以有效的解决烧结过程中的球团造球、布料、焙烧、回转、结圈等一系列操作上的技术难题，并且使生产出的球团达到了国际领先水平。同时在球团的类别方面，我国正在加紧研发不同种类的球团，例如富含钛、镁等元素的球团，高铁低硅酸性球团和赤铁矿氧化球团等多种类别的球团，而高铁低硅含量的球团目前已经取得了较为成功的结果，有明显的应用成效[6]。

结束语

炼铁技术是维持钢铁工业发展的关键技术，高炉设备冶炼既是冶炼生产的形式，也是生产钢铁的重要保证，具有环境污染小、效益高的特征。现阶段部分企业一味追求利益，满足企业家追求利益方面的需求，导致效益无法提高难以实现共赢，工业发展难以实现可持续目标。因此如何改进冶炼炼铁技术，提高工业生产质量是当前人们研究的主要方面。

参考文献

[1]唐胜.关于高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究[J].中国金属通报，2021（14）：2.

[2]董洪旺.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].中国金属通报，2020（3）：6；8.

[3]郭琼.面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术发展研究[J].中国金属通报，2020（4）：13；16.

[4]宋亚超,杨连阔.浅析炼铁高炉冶金技术的应用与发展[J].中国金属通报,2018(04):18+20.

[5]贾镇汇.浅析炼铁高炉冶金技术的应用与发展[J].冶金管理,2019(09):3.

[6]董兴山.试析炼铁高炉冶金技术的应用[J].中国金属通报,2021(07):9-10.